El documento trata sobre la deformación bajo carga axial. Explica el factor de seguridad, la deformación normal bajo carga axial, la ley de Hooke y cómo calcular la deformación. También incluye ejemplos de cómo calcular la deformación, el esfuerzo y el factor de seguridad para barras y columnas sometidas a carga axial.

1. Deformación bajo
Carga Axial

2. Contenido
• Factor de seguridad
• Deformación normal bajo carga axial.
• Diagrama esfuerzo – deformación.
• Ley de Hooke.
• Deformación de carga axial

3. Factor de Seguridad.

4. Factor de Seguridad
Consideraciones de Diseño.
• Determinación de la resistencia última del material.
• Carga Permisible y esfuerzo Permisible: Factor de Seguridad.
• Selección de un factor de seguridad aplicado.

5. Factor de Seguridad
Carga y esfuerzo admisible
• Carga: fracción de la carga última
• Esfuerzo: aplicar un factor de seguridad con respecto al esfuerzo
de fluencia
Factor de Seguridad
La resistencia verdadera de una estructura debe exceder la
resistencia requerida.

6. Factor de Seguridad
Factor de seguridad:
F.S. = n = resistencia verdadera
resistencia requerida
F.S = n = carga última
carga permisible
F.S. = n = esfuerzo último
esfuerzo permisible

7. Factor de Seguridad
Ejemplo:

8. Factor de Seguridad
Ejemplo:

9. Deformación normal bajo
Carga Axial.

10. Deformación normal bajo Carga Axial
Deformación normal bajo carga axial
Deformación por unidad de longitud al aplicar
una fuerza P axial. La curva característica
muestra propiedades del material y es llamada
diagrama de esfuerzo-deformación.
L

 

11. Deformación normal bajo Carga Axial
Ejercicio en clase.
Una barra de acero de alta resistencia de diámetro d=0,5in debe
transmitir una carga de tensión P = 6100lb.
a. Halle el esfuerzo al que está sometida la barra.
b. Si la longitud de la barra es de 14,5 ft y su incremento está
limitado a 0,15 pulgadas, cual es su deformación unitaria?
c. Si el esfuerzo permisible del material es de 600kSi, cual es el
factor de seguridad?

12. Diagrama Esfuerzo –
Deformación.

13. Diagrama Esfuerzo – Deformación.

14. Gráfico esfuerzo – deformación material ductil

15. Gráfico esfuerzo – deformación material ductil

16. Gráfico esfuerzo – deformación material dúctil

17. Diagrama Esfuerzo – Deformación.
Diagrama de esfuerzo – deformación unitaria

18. Ley de Hooke.

19. Ley de Hooke.
Ley de Hooke y módulo de elasticidad
El esfuerzo es directamente proporcional a la deformación ε,
correspondiendo a una parte del diagrama anterior. Se representa
por:
E es el módulo de elasticidad y depende del material.

 E


20. Ley de Hooke
Ley de Hooke:
Relaciona el módulo de elasticidad (o módulo de Young) del material
con el esfuerzo a tensión o compresión.
E = módulo de elasticidad o Young
Propiedad del material – pendiente de la zona elástica del material

21. Ley de Hooke
Ejercicio en clase.
Una columna circular hueca de acero
(E=210GPa) está sometida a una carga P
de compresión de 490kN. La columna tiene
longitud L=2,5 metros y diámetro externo
d=200mm. Si el acortamiento permisible es
de 0,6mm, ¿Cuál es el espesor t requerido
para la pared?

22. Deformación en Carga
Axial.

23. Deformación bajo Carga Axial.
Deformaciones de elementos a carga axial
Se tiene una varilla homogénea como se ve la
figura, sujeta a una fuerza P. Se sabe que:
Y la deformación

24. Deformación bajo Carga Axial.
Deformaciones de elementos a carga axial
La deformación se puede expresar en términos de la carga axial.
• Varilla de sección transversal homogénea.
• Sujeta a carga axial centrada P.

25. Deformación bajo Carga Axial.
Deformaciones de elementos a carga axial
Si la varilla está cargada en otros puntos, o si consta de varias
porciones con distintas secciones transversales y, posiblemente,
distintos materiales, debe dividirse en partes que satisfagan de
manera individual las condiciones requeridas para la aplicación de la
fórmula:

26. Deformación bajo Carga Axial.
Ejercicio en Clase.
Dos varillas cilíndricas están unidas en B y son
sometidas a la carga que se muestra en la figura.
La varilla AB está hecha de acero (E=29x106 psi)
y la varilla BC de latón (E=15x106 psi).
Determine la deformación total de la varilla
compuesta ABC.

27. GRACIAS!
¡MUCHAS GRACIAS POR LA ATENCIÓN Y
PARTICIPACIÓN! 
….PREGUNTAS???

28. BIBLIOGRAFÍA
• Mecánica Vectorial para Ingenieros, F. Beer. Mc Graw Hill